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Materiais de Construção Aula – 11 Prof. René Sena García Concreto Material de construção proveniente da mistura, em proporção adequada, de: agregados, aglomerantes e água. Fonte: https://fotos.habitissimo.com.br/foto/estrutura-em-concreto-armado AGREGADOS para o CONCRETO Materiais granulosos, naturais ou artificiais, divididos em partículas de formatos e tamanhos mais ou menos uniformes, cuja função é atuar como material inerte nas argamassas e concretos aumentando o volume da mistura e reduzindo seu custo. Agregado miúdo: 0,075mm < φ < 4,8mm Agregado graúdo: φ ≥ 4,8mm (pó de pedra, areia e siltes) (seixo rolado, brita e argila expandida) Fonte: http://www.testecon.com.br/concreto PROPRIEDADES DO CONCRETO PESO ESPECÍFICO: Varia com o peso específico dos componentes e com o traço. (varia de 1.800 a 2.600 kg/m³) DILATAÇÃO TÉRMICA: aumento da temperatura ambiente o concreto se dilata, acontecendo o inverso com as baixas temperaturas. (-15°C a +50 °C, a dilatação é 0,01 mm/m) POROSIDADE E PERMEABILIDADE: Dependem da dosagem (traço), do adensamento, da porcentagem de água e do uso ou não de aditivos. DESGASTE: Varia com a resistência, sendo menor o desgaste para uma maior resistência (Maior a porosidade menor será a resistência e a durabilidade do concreto) (Medida em laboratório de materiais) TRAÇO: proporção entre os componentes em volume. Por exemplo: 1 : 4 : 8, uma parte de cimento, 4 de areia e 8 de brita. DILATAÇÃO TÉRMICA • Concreto e aço possuem coeficientes de dilatação térmica praticamente iguais, por isto trabalham em conjunto no caso de pequenas variações de temperatura. • O concreto possui o coeficiente entre 0,9 e 1,4 * 10-5 /oC e • o aço possui coeficiente α = 1,2 10-5 /oC. Retração do concreto O traço do concreto Fatores climáticos Geometria do concreto Corpo De Apoio Tarucel 8mm Roundex POROSIDADE E PERMEABILIDADE • O concreto tem poros que permitem a passagem de água e outros elementos para o seu interior, o que faz com que se inicie um processo de corrosão. ... • Este atributo é obtido por meio das suas características, que são a relação água-cimento e, a permeabilidade, ou seja, o nível de absorção de água e ar do material. Comparativo entre concreto convencional e poroso Textura de pavimento de concreto poroso DESGASTE do concreto VANTAGEN S DESVANTAGEN S • Apresenta boa resistência mecânica • A estrutura é monolítica, fazendo com que todo o conjunto trabalhe • Baixo custo dos materiais • Baixo custo de mão-de-obra • Processos construtivos conhecidos e bem difundidos em quase todo o país • Facilidade e rapidez de execução • O concreto é durável e protege a armação contra a corrosão. • Os gastos de manutenção são reduzidos • O concreto é pouco permeável à água • Impossibilidade de sofrer modificações • Demolição de custo elevado e sem aproveitamento do material demolido • Necessidade de formas e ferragem, o que aumenta a necessidade de mão-de obra • Dificuldade de moldagem de peças com seções reduzidas • Baixa resistência à tração • Fragilidade • Fissuração • Peso próprio elevado • Custo de formas para moldagem • Corrosão das armaduras. Dosagem de concretos: MÉTODO IBRACON resistência à compressão a j dias de idade. Diagrama de dosagem Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone (NBRNM67) Dosagem de concretos • DOSAGEM NÃO EXPERIMENTAL O traço é fixado em bases arbitrárias, definidas pela experiência ou tradição. Obras de pequeno porte. Pode se basear em tabelas • DOSAGEM EXPERIMENTAL O traço é fixado através de um estudo teórico-prático, para obtenção da mistura mais econômica a ser feita com os materiais disponíveis e que forneça um concreto com características adequadas às condições de serviço DOSAGEM NÃO EXPERIMENTAL DOSAGEM EXPERIMENTAL • Resistência característica (fck): valor que tem a possibilidade de ser ultrapassado com 95 % de probabilidade. • Resistência de dosagem (fcj): fcj = fck + 1,65. sd Desvio padrão de dosagem (Sd ). Dosagem do concreto. Dados: Elemento estrutural com fck = 20 MPa Abatimento = 70 +/- 10 mm (consistência do concreto) EXERCÍCIO Calcular o quantitativo necessário de materiais para preparar 1 m3 de concreto? Método ABCP Passo – 1. Determinação da resistência de dosagem, segundo a 6118. 𝑓𝑐𝑗 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65 𝑆d O valor do desvio-padrão Sn, de acordo com a medição dos componentes do concreto e a verificação do teor de umidade, ou seja, em função do rigor da produção do concreto. Passo – 1. 𝑓𝑐𝑗 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65 𝑆d 𝑓𝑐28 = 20 + 1,65 x 5,5 𝑓𝑐28 = 29,01 MPa Passo – 2. Fixação do fator água/cimento a/c Para a fixação do fator água/cimento é necessário conhecer a resistência mecânica à compressão desejada ao concerto, aos 28 dias, pode-se selecionar um valor apropriado com o auxilio da Figura 𝑓𝑐28 = 29,01 MPa Cimento CPIII – 40 RS a/c = 0,62 a/c = 0,62 1000 g de cimento implica 620 g de água Passo – 3. Analisar o consumo de água Sua determinação exata deve ser feita experimentalmente. Os valores constantes na Tabela, fornecidos em função da dimensão máxima e consistência do concreto, devem ser considerados com uma primeira aproximação e referem-se a concretos com agregado graúdo britado e areia natural. Abatimento = 70 +/- 10 mm Diâmetro Máximo DM = 19,0 mm Água = 200 litros Passo – 4. Consumo do cimento (Cconcreto). O consumo do cimento por metro cúbico de concreto (m³) é obtido dividindo o consumo de água (Cágua) pelo fator água/cimento (a/c). Passo – 5. O consumo de agregado graúdo por metro cúbico de concreto (m³) é obtido em função da dimensão máxima característica do agregado graúdo e do módulo de finura da areia. A Tabela fornece o volume aparente de agregado graúdo compactado por metro cúbico de concreto em função dos dois parâmetros. Módulo de finura MF = 2,4 mm Diâmetro Máximo DM = 19,0 mm BRITA 0,71 m3 Observação: temos 1 m3, a Brita seria praticamente 70 % Passo – 6. O consumo de agregado miúdo areia por metro cúbico de concreto (m³) fresco é obtido pela diferença entre a soma dos volumes absolutos dos demais constituintes já calculados em relação a 1 m³ de concreto: Cágua = 200 kg Ccimento = 322,5 kg Cbrita = 1029,5 kg Água Cimento Brita Resumo Cágua = 200 kg Ccimento = 322,5 kg Cbrita = 1029,5 kg Careia = 834,8 kg TOTAL = 2386,8 kg Passo 7. Ajuste da umidade para a mistura experimental de laboratório Passo 8. Determinação do traço. TRAÇO: 1 : 2,59 : 3,19 : 0,62 a/c = 0,62 Origens das Patologia • Exógena • - vibrações provocadas por estaqueamento, percussão de máquinas industriais, ou tráfego externo; • - escavações de vizinhos; • - rebaixamento de lençol freático; • - influência do bulbo de pressão de fundações diretas de obra de grande porte em construção ao lado; • - trombadas de veículos e alta velocidade com a edificação. Origens das Patologia • Endógena • - falhas de projeto, onde os projetistas deveriam: induzir a utilização de um único RN (referência de nível) na obra, desde as sondagens, plantas de arquitetura, estruturais, de instalações etc. • - falhas de gerenciamento e execução (desobediência às normas técnicas, ausência ou precariedade de controle tecnológico, utilização de mão de obra inqualificada); • - falhas de utilização (sobrecargas não previstas no projeto, mudança de uso); • - deterioração natural de partes da edificação pelo esgotamento da sua vida útil. Defeitos Recuperar e reforçar estruturas de concreto O concreto degrada-se naturalmente ao longo do tempo ou por causa de ações externas e falhas de execução. Como elemento estrutural de suma importância para a segurança, o concreto deve ser devidamente recuperado. Passo 1 Passo 2 Para fazer uma recuperação estrutural, inicie pela verificação das possíveis causas,como fissuras e trincas, corrosões de armadura, manchas na superfície e falhas de concretagem. Após o diagnóstico, escolha a argamassa que melhor atenda às necessidades da obra. Limpe a área criando uma superfície aderente. Com um martelo, apicoe e elimine todas as áreas deterioradas ou não aderidas, formando arestas retas. Retire o concreto em volta das armaduras corroídas, deixando, no mínimo, 2 cm livres em seu contorno. Se a armadura estiver muito deteriorada e com perdas, troque-a. Se a armadura estiver com uma agressão apenas superficial, limpe a ferrugem com uma escova de aço. Aplique sobre toda a armadura, com pincel, uma camada de um produto inibidor de corrosão. Passo 4 Passo 3 A superfície deve estar resistente, rugosa, limpa e isenta de partículas soltas, pintura ou óleos que impeçam a aderência do produto. Molhe a área a ser recuperada. Passo 5 Passo 6 Passo 7 Passo 8 Aplique o reparo estrutural quartzolit e, depois, molde com colher ou mesmo com as próprias mãos protegidas com luvas. O adensamento e a regularização são feitos com régua de madeira ou alumínio. https://www.quartzolit.weber/node/8 Passo 9 Passo 10 Aplique em camadas de 0,5 a 5 cm, no máximo. Para espessuras maiores que 5 cm, fazer em duas camadas, com espaço de tempo entre as camadas de, aproximadamente, 6 h. Para recuperações em locais de difícil acesso, recomenda-se o uso do supergraute quartzolit. Siga as recomendações descritas nas fotos de 2 a 6. Monte a forma necessária de maneira que permita o lançamento do produto. Após 24 h, realize a remoção das formas. https://www.quartzolit.weber/solucoes-tecnicas-quartzolit-para-reparos-protecao-e-reforco/grautes-adesivos-e-complementos/webertec-supergraute-quartzolit Recuperação de estruturas de concreto Muitas situações, o concreto se degrada naturalmente ao longo do tempo ou devido a ações externas e falhas de execução BASE AÉREA DE SALVADOR - CINDACTA III. https://lh4.googleusercontent.com/-Q-cX_RhRRAs/TXzWPRxi_EI/AAAAAAAAAQQ/36UKnnfk3hc/s1600/PICT0071e.jpg Passos Diagnóstico das possíveis causas. As manifestações mais comuns são: fissuras e trincas, corrosão da armadura. manchas na superfície, desagregações, deformações excessivas, etcPasso 1 Após o diagnóstico, escolher uma argamassa que melhor atendesse às necessidades da obra. Nessa obra foi usado GRAUTE (Concreto fluído de alta resistência) e concreto moldável de alta resistência. Passo 2 Passo 3 • Depois de ter escolhido os materiais. • FAZER a limpeza da área criando uma superfície aderente. • Verificar também a superfície com um martelo, para detectar as áreas não aderidas ou deterioradas. Para isso apicoar e eliminar todas as áreas deterioradas e/ou áreas não aderidas, formando arestas retas na área a ser reparada. Jato de alta pressão para a remoção de resíduos. https://lh4.googleusercontent.com/-cgWyyZ86ZmM/TXzc7MRvEjI/AAAAAAAAAQk/dewF_1_xCOI/s1600/PICT0219.JPG Passo 4 Apicoamento e remoção dos detritos Retirar todo o concreto em volta das armaduras corroídas, deixando, no mínimo, 2cm livres em seu contorno. Inspecionamos a ferragens quanto a redução de área resistente por oxidação. Nas armaduras muito deterioradas, houve a substituição. https://lh4.googleusercontent.com/-wngBObv8QbI/TXzZ21JgiNI/AAAAAAAAAQY/nxF93EnnUM0/s1600/PICT0008.JPG • Nas armaduras com agressão apenas superficial, limpar com uma escova de aço e jato de areia. • Depois aplicar sobre toda a área da armadura, com um pincel, uma camada de um produto inibidor de corrosão, evitando manchar o concreto. • Deixar a superfície resistente, rugosa, limpa e isenta de partículas soltas, pinturas, ou óleos que impeçam a aderência da argamassa de recuperação. • Para que se tenha uma melhor aderência do produto molhar a área a ser recuperada, regulando a absorção de água da base para evitar perda de água da argamassa de recuperação. • A recuperação foi iniciada "chapando" a argamassa e, depois, moldando-a com uma colher de pedreiro. • Aplicamos em camadas de 0,5cm a 5cm no máximo, para preencher a área. Compactamos as camadas. Passo 5 Passo 6 Passo 7 Passo 8 Passo 9 • Após o tempo de "puxamento" fizemos o acabamento da área afetada, com uma desempenadeira de plástico. • O tempo para a realização do acabamento é de 1 a 3 horas. E o tempo de cura para o revestimento é de 7dias no mínimo. • Depois da limpeza, proteção e preparo da base, montar uma forma para as partes das colunas e vigas em situações mais críticas, onde houve a necessidade de preencher com GRAUTE. • Depois das aplicações com as formas, realizar a remoção, mas somente depois de 3 dias de cura. Passo 11 Passo 10 https://lh4.googleusercontent.com/-4CmGVnsZOG8/TXzcMrF9KxI/AAAAAAAAAQg/gsojob8gfmk/s1600/PICT0036.JPG REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • ABRAMAT/FGV. 2009 Perfil da cadeia produtiva da construção e da indústria de materiais. São Paulo. • BASTOS, S. R. B. – Uso da Areia Artificial Britada em Substituição Parcial à Areia Fina Para a Produção de Concretos Convencionais. Dissertação de mestrado, 46° Congresso Brasileiro do Concreto – Vitória, IBRACON, 2004. • Brooks, Neville (2010). TECNOLOGIA DO CONCRETO. [S.l.]: Bookman • DEBS, M.K. – Concreto Pré-Moldado: Fundamentos e Aplicações. Escola de Engenharia de São Carlos – USP, 2000. • NBR 5738/1994 – Moldagem Corpos-de-prova Cilíndricos ou Prismáticos de Concreto. Associação Brasileira de Normas Técnicas. • NBR 5739/1994 – Concreto – Ensaio de Compressão de Corpos-de-prova Cilíndricos. Associação Brasileira de Normas Técnicas. • NBR 7211/1983 – Agregados para Concreto. Associação Brasileira de Normas Técnicas. • NBR 7217/1987 – Agregados – Determinação da Composição Granulométrica. Associação Brasileira de Normas Técnicas. • NBR 7223/1982 – Concreto – Determinação da Consistência pelo Abatimento do Tronco Cone. Associação Brasileira de Normas Técnicas.